Čtyři fáze spánku
Kdysi se věřilo, že spánek je pasivní stav. Zkrátka vypnutí fyzických a duševních funkcí, které umožňuje tělu zotavit se z denních aktivit. To vše se změnilo v padesátých letech dvacátého století objevením REM spánku. To, co bylo do té doby považováno za jakousi formu bezvědomí, bylo shledáno aktivním a složitým procesem zásadním pro formování vzpomínek, regulaci metabolismu a odstraňování toxinů z mozku.
Nedávné pokroky ve vědě zabývající se spánkem odhalily, jak je kvalitní noční odpočinek pro zdraví důležitý. Spánek je rozhodující nejen pro dobytí energie a obnovu, ale pro téměř všechny základní funkce v těle.
Struktura spánku
Organizovaný a strukturovaný průběh normálního spánku je známý jako architektura spánku. Typická architektura spánku se skládá ze čtyř cyklů, z nichž každý trvá v průměru 90 minut. 90-ti minutový cyklus se skládá ze tří fází spánku bez rychlého pohybu očí (známého jako spánek NREM) a jedné fáze spánku s rychlým pohybem očí (známého jako REM). Úplný proces všech čtyř cyklů trvá přibližně 7 až 8 hodin.
Spánkový cyklus byl dříve rozdělen do pěti fází, které se staly čtyřmi, když se spojily dvě podobné NREM fáze. Tyto čtyři fáze byly přejmenovány na N1, N2, N3 a REM, aby se objasnil konkrétní typ spánku, ke kterému dochází v každé fázi během cyklu.
Každá fáze spánku plní odlišnou fyziologickou a psychologickou funkci a probíhá v předvídatelné posloupnosti. Tyto sekvence musí být úplné a musí navazovat, aby bylo zajištěno optimální fungování mozku a těla.
Jednotlivé fáze spánku jsou odlišné, ale sdílejí některé obecné charakteristiky. Během fází spánku NREM si svaly zachovávají schopnost fungovat, i když obvykle zůstávají nehybné. Mozkové vlny jsou méně aktivní, srdeční tep a krevní tlak klesají a dýchání je pomalé. Ve spánku NREM jsou oči v klidu nebo se pohybují minimálně.
V REM spánku se oči pohybují rychle, svaly jsou většinově nebo úplně paralyzované a snění je velmi živé. Mozkové vlny jsou během REM spánku podobné mozkovým vlnám, které se vyskytují během bdění. REM spánek je fází spánku, která se nejvíce podobá bdění.
Fáze spánku N1
N1 je nejlehčí fáze spánku a nastává v okamžicích, kdy se stav bdění přepne do stavu spánku.
Fáze N1 obvykle začíná během několika minut po ulehnutí, ale může to trvat méně, nebo více času v závislosti na spánkových návycích, poruchách spánku, individuální fyziologii či rušení (hluk, světlo, otřesy apod.).
N1 je dynamický stav, který zpravidla trvá jednu až sedm minut. Spánek NREM nezahrnuje téměř žádný pohyb očí spojený se stavy živých snů, ke kterým dochází během spánku REM.
V této rané fázi spánku člověk udržuje jisté mlhavé povědomí o svém okolí, ačkoli mnoho lidí začíná při přechodu do spánku ztrácet svou běžnou orientaci v prostoru a čase.
Během N1 dochází k následujícím fyziologickým změnám:
- Tělesná teplota klesá
- Epifýza uvolňuje hormon melatonin podporující spánek
- Oči jsou zavřené
- Mozkové vlny přecházejí z relaxačních alfa vln na spánkové theta vlny
- Může docházet k započetí snění
- Svaly se začínají uvolňovat
Během fáze spánku N1 mohou malé posuny mezi mozkovými vlnami alfa a theta dávat spícímu pocit, že je stále vzhůru. Spící osobu lze z této fáze spánku celkem snadno probudit a ani si nemusí uvědomit, že již není plně bdělá.
Hypnická trhnutí jsou v této přechodové fázi běžná. Hypnické trhnutí je náhlá kontrakce svalů, která může přerušit spánek. Tyto pohyby jsou někdy doprovázeny pocitem pádu nebo zakopnutí a nejsou považovány za něco nenormálního. Jejich síla může být umocněna kofeinem, stresem nebo některými léky. Někteří vědci se domnívají, že hypnické trhnutí je ochranný mechanismus, který nám zbyl z dob, kdy jsme ještě spali na stromech, aby nám pomohl zabránit pádu během spánku.
Vědci byli ještě donedávna přesvědčeni, že ke snění během spánku NREM vůbec nedochází, což bylo v poslední době vyvráceno. Snění v NREM fázích spánku může nastat častěji, když část mozku aktivní v REM spánku, tedy fázi, kdy jsou sny nejživější a nezapamatovatelnější, zůstane aktivována během NREM spánku.
Narušený spánek N1, nadměrný čas strávený v této fázi nebo prodloužená spánková latence (doba strávená čekáním na usnutí) může naznačovat přítomnost poruchy spánku. Obtížný přechod do spánku N1 je běžným příznakem krátkodobé i chronické nespavosti. Pacienti trpící formou hypersomnie známé jako narkolepsie mohou upadnout přímo do REM spánku aniž by nejprve prošli kteroukoli z fází spánku NREM, včetně N1.
Fáze spánku N2
Přibližně polovina celkového času stráveného spánkem připadá na fázi N2. Ačkoli je N2 považována za lehkou fázi spánku podobnou N1, přechod na N2 způsobuje výrazné fyzické změny, které zahrnují:
- Zastavení pohybu očí
- Snížené povědomí o okolí
- Snížení srdeční frekvence a tělesné teploty
- Nekonzistentní výkyvy mezi svalovým napětím a uvolněním
- Uvolnění svalů horních cest dýchacích
Mluvení ze spánku může nastat ve fázích spánku N1 i N2, stejně jako krátké epizody probuzení a opětovného usnutí.
Ačkoli se mozkové vlny během N2 zpomalují, mozek zažívá náhlé výbuchy aktivity nazvané spánková vřetena. Spánková vřetena trvají přibližně 1 až 2 sekundy a jsou výsledkem interakcí mezi thalamickými a kortikálními neurony. Tento typ mozkové aktivity je považován za zásadní pro upevnění vzpomínek a schopnost vybavovat si sny.
Zvýšený počet spánkových vřeten může být spojen s vyšší inteligencí, což vyvolává potřebu zpracovávat velké objemy nedávno získaných informací. Jednou z hlavních funkcí spánkových vřeten se zdá být přenos informací z krátkodobé do dlouhodobé paměti.
K-komplexy jsou dalším typem aktivity mozkových vln pozorované během spánku N2. K-komplexy reagují na vnitřní a vnější podněty, pomáhají při zpracování informací a synchronizaci fáze spánku NREM jako celku. Předpokládá se, že K-komplex vlny chrání náš spánek tak, že brání probuzení kvůli normálním podnětům, které nepředstavují nebezpečí.
Neobvyklé množství času stráveného ve fázi N2 může být důsledkem narušeného spánkového režimu zapříčiněného nežádoucími účinky léků nebo procesem stárnutí. Fragmentovaný N2 může znamenat poruchu spánku, jako je spánková apnoe, syndrom neklidných nohou nebo chronická nespavost.
Fáze spánku N3
Spánková fáze N3 je označována jako spánek s pomalými vlnami kvůli synchronizovaným mozkovým vlnám viditelným na EEG. Některé studie ukazují, že lidé, kteří spí společně, mohou sdílet část této synchronizace, stejně jako jiné spánkové vzorce. N3 obvykle začíná zhruba čtyřicet minut po usnutí a je nejhlubší a nejvíce obnovující ze všech fází spánku.
Protože je spánek N3 tak hluboký, může být velmi obtížné se z něj probudit. Spící osoba probuzená během fáze N3 bývá nevrlá a dezorientovaná a také dochází k narušení mentálního výkonu, které může běžně trvat 30 minut, ale klidně i déle. Narušení mentálního výkonu je způsobeno sníženým průtokem krve mozkem, který potřebuje jistou dobu na zotavení a obnovení normálních funkcí.
Během spánku N3 dochází k následujícím fyziologickým změnám:
- Tělo uvolňuje hormony, které pomáhají kontrolovat chuť k jídlu
- Průtok krve do mozku klesá, zatímco průtok krve do svalů se zvyšuje, což jim umožňuje přijímat kyslík a regenerační živiny
- Pokračuje konsolidace paměti
- Krevní tlak a srdeční frekvence se dále snižují
- Dýchání se stává pomalejším a rytmičtějším
- Aktivita spánkových vřeten v mozku klesá
Spánek N3 je nezbytný pro zotavení těla, což mimo jiné zahrnuje růst a regeneraci svalů, kostí a dalších tkání. Gliové buňky během této fáze spánku přijímají cukr, což jim umožňuje poskytovat energii mozku. Tato fáze spánku je také nezbytná pro posílení a podporu imunitního systému.
Během spánku s pomalými vlnami přecházejí mozkové vlny na vysokonapěťovou aktivitu s pomalými vlnami známými jako delta vlny. Pohyb očí během N3 téměř neexistuje a tělo je zcela nehybné. V této fázi spánku je obtížné někoho probudit a většina vnějších vjemů a podnětů je přecházena bez povšimnutí.
Děti mohou během fáze spánku N3 pociťovat rozrušení a také se mohou pomočovat. V této fázi se také nejčastěji vyskytují parasomnie, jako jsou noční děsy a náměsíčnost. Parasomnie mohou být důsledkem neúplného probuzení během spánku N3, což má za následek částečné aktivování autonomního nervového systému vedoucí k neobvyklé činnosti.
Během zotavování se z deprivace spánku může dojít k neobvyklému nárůstu množství spánku N3, zatímco snížení spánku N3 může být důsledkem užívání benzodiazepinů, jako je Valium nebo tricyklická antidepresiva.
Lidé, kteří nemají dostatek spánku N3, například ti, kteří trpí chronickou nespavostí, mohou mít zhoršenou schopnost upevňovat si vzpomínky. Snížení času stráveného v N3 může být také spojeno se stárnutím, užíváním alkoholu, epilepsií nebo depresí.
REM spánek
Posun do REM spánku je zcela odlišný od ostatních fází spánkového cyklu. Ačkoli REM spánek nastává na konci každého cyklu, je to nejlehčí fáze spánku hned po fázi N1. Tato fáze začíná odesláním signálu z Varolova mostu, což je oblast v zadním mozku. Signál putuje mozkem do mozkové kůry, vnější vrstvy mozku zodpovědné za zpracování myšlenek a informací. Předpokládá se, že sny pochází právě z této oblasti mozku.
Fáze spánku REM je charakterizována:
- Zřetelnou sekvencí pohybů těla, které naznačují přechod ze spánku N3
- Paralýzou svalů, známou jako REM atonie
- Rychlými a náhodnými pohyby očí
- Kolísáním dechu, krevního oběhu a tělesné teploty, které jsou jedinečné pro REM spánek a nevyskytují se v žádném jiném okamžiku během spánku nebo bdění
- Živými sny
Během NREM spánku je mysl klidná, zatímco během REM spánku je mysl aktivní a plná energie. Na EEG vypadají mozkové vlny rychle a desynchronizovaně, podobně jako je tomu ve stavu bdělosti. REM spánek je někdy označován jako „paradoxní spánek“ kvůli podobnostem ve fungování mozku v bdělém stavu. Fáze REM se prodlužuje s každým následujícím cyklem, přičemž konečná fáze REM trvá přibližně hodinu.
Varolův most, kromě signalizace začátku REM spánku, přemosťuje signály neuronů v páteři a vytváří rozsáhlou svalovou paralýzu. Pokud k této dočasné paralýze nedojde, může jít o symptom poruchy REM spánkového chování, což je porucha spánku, při které spící osoba reálně vykonává činnosti (pohyby), o kterých se jí zdá. Porucha spánkového chování REM může mít za následek zranění spící osoby nebo v lepším případě „jen“ poškození majetku. Tato porucha je možným prediktorem takových neurologických onemocnění, jako je Parkinsonova choroba nebo demence.
Přestože je REM spánek fyziologicky nejpodobnější bdělosti, současně je z hlediska spánkového cyklu nejdále od bdělosti. Pouze pacienti s narkolepsií a děti jsou schopni přejít přímo z bdělého stavu přímo do REM spánku. Zdravý člověk musí projít všechny fáze NREM spánku, aby se dostal do fáze REM spánku.
Ačkoli fáze spánku postupují v daném pořadí, mohou se lišit v délce, neboť se cykly v noci opakují. V prvních dvou cyklech spánku je obecně více času stráveno spánkem NREM, zatímco v dalších cyklech může být více času stráveno ve fázi REM. Čas strávený v každé fázi může navíc záviset na tom, kdy člověk usne. Ti, kteří jdou spát a vstávají brzy, tráví více času ve spánku NREM, který bývá dominantní mezi 23. hodinou večerní a 3. hodinou ranní. Noční sovy naopak tráví více času ve spánku REM, který převládá mezi 3. a 7. hodinou ranní.
Abyste se cítili dostatečně odpočatí a užívali si zdravotních přínosů spánku, musí být spánek plnohodnotný. Neschopnost dosáhnout REM spánku má za následek roztříštěnost spánku, což může vést k pocitům únavy a kognitivním poruchách.
Kromě toho může nedostatečný REM spánek vést k:
- Snížené imunitě
- Snížené produkci hormonů
- Změnám v metabolismu
- Zvýšenému riziku neurologických onemocnění, jako je demence
Špatný průběh spánkových cyklů může mít stejné dopady jako deprivace spánku, čili sníženou koncentraci, špatnou koordinaci ruka – oko, denní ospalost a podrážděnost.
Čas strávený ve spánku REM se s přibývajícím věkem snižuje. Zatímco kojenci tráví ve fázi REM až 50% času spánku, u dospělých je to blíže 20%. S věkem se také zvyšuje fragmentace spánku, ačkoli to může být alespoň částečně způsobeno léky používanými u starších osob k léčbě jejich zdravotních stavů.
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT
Proces S a Proces C
Čím déle jsme vzhůru, tím více se zvyšuje naše touha spát. Tento pocit „spánkového tlaku“ je generován komplexním homeostatickým procesem označovaným jako proces S. Proces S je jednou součástí dvouprocesního modelu regulace spánku.
Proces S je řízen akumulací chemické látky zvané adenosin v mozku a také vyčerpáním glykogenu. Adenosin inhibuje mnoho procesů v těle, které ovlivňují bdělost. Molekuly adenosinu se vážou na bdělost kontrolující buňky v předním mozku a ovlivňují jejich aktivitu. Oblast předního mozku je obzvláště citlivá na „spánkový tlak“ spojený s procesem S.
Síla homeostatického spánku procesu S je natolik velká, že je prakticky nemožné, aby člověk navzdory jakékoliv snaze zůstal vzhůru déle než několik dní. Zdá se, že jde o ochranný mechanizmus zabraňující rozsáhlému fyzickému i mentálnímu poškození, které by mohlo být důsledkem delší deprivace spánku.
Regenerační spánek N3 zmírňuje pocit „spánkového tlaku“ charakteristického pro proces S. Ostatní fáze „spánkový tlak“ zcela nerozptylují, což podtrhuje kruciální důležitost spánkové fáze N3.
Kromě procesu S je spánek ovlivněn také procesem C, složkou vnitřních biologických hodin známou jako cirkadiánní rytmus. Zatímco proces S vysvětluje, proč se cítíme ospalejší s postupem času, proces C vysvětluje, proč se cítíme ospalejší v určité denní době. Tento proces je řízen cirkadiánními hodinami, které regulují nutkání spát podle světla a tmy.
Zatímco se síla homeostatického spánku procesu S během dne zvyšuje, je současně vyvažována cirkadiánním rytmem zajišťujícím, aby člověk zůstal vzhůru až do noci, kdy se cirkadiánní hodiny přepnou z udržování bdělosti do procesu produkce melatoninu v rámci přípravy na spánek. Jak ubíhá čas našeho spánku, síla procesu S a produkce melatoninu klesají a začíná převládat cirkadiánní touha po probuzení, což nás přiměje k probuzení.
Procesy S a C zůstávají za normálních okolností u zdravého člověka v rovnováze, což vyvažuje potřebu spánku a bdělosti. Nedostatek spánku však často vychýlí jazýček vah ve prospěch procesu S, čímž se zvyšuje nutkání spát v dobách, kdy by normálně převládala touha zůstat vzhůru. Když je spánek nedostatečný, tělo se stává méně citlivé na změny světla, které ovlivňují cirkadiánní rytmus. Nedostatek spánku poté může vést k tendenci spát v dobách, kdy obvykle dominuje bdělost, jako například pozdě ráno a odpoledne.
Ačkoli procesy S a C do značné míry řídí naši tendenci spát, respektive bdít, spánek a bdění mohou ovlivnit také další faktory. Mezi tyto faktory patří:
- Teplota okolí
- Stres
- Cvičení
- Jídlo
- Světlo a hluk
Udržování zdravého spánku
Procesy, které probíhají během spánku, nejsou ani zdaleka pasivní. Jsou naopak zcela zásadní pro naše zdraví a pohodu. Aby byl spánek dostatečný ve všech čtyřech fázích, je nutné mu věnovat dostatek času a současně si dávat pozor na stres a další emocionální stavy, které mohou spánek negativně ovlivnit.
Zaměřit byste se měli například na:
- Diagnostiku a léčbu skrytých zdravotních stavů
- Vyhodnocení existence potenciálních poruch spánku, jako je nespavost, spánková apnoe, syndrom neklidných nohou a hypersomnie
- Léčba negativního podmínění spojeného se spánkem a místem pro spánek
- Pravidelné cvičení
Dodržování spánkové hygieny je velice podstatné pro klidný a regenerační spánek. Mezi základy spánkové hygieny patří:
Závěrem
Spánek je dynamický proces, který se vyvíjí tak, jak se mění naše těla v průběhu života. Vyplavování toxinů, konsolidace paměti i hojení ran jsou procesy, které probíhají během spánku a jsou nezbytné pro správné fungování mozku a těla.
Přiměřený a nerušený spánek je často obětován na úkor pracovních plánů a sociálních rutin, ale naše rostoucí porozumění o důležitosti spánku bylo změnit způsob, jakým náš čas rozdělujeme mezi odpočinek a aktivitu. Zdravější spánkové návyky a rutiny pomáhají tělu využít všechny čtyři základní fáze spánku ve prospěch dlouhodobého zdraví.
Poznámka: Obsah na webu KrásnéSny.cz má mít pouze informativní charakter. Neměl by být brán jako lékařská rada a neměl by nahrazovat lékařskou pomoc a dohled vyškoleného odborníka. Pokud máte pocit, že trpíte nějakou poruchou spánku nebo zdravotními obtížemi se spánkem spojenými, navštivte svého lékaře.